ADAS智能驾驶：超声波雷达系统详解与应用

超声波雷达系统在现代ADAS（Advanced Driver Assistance Systems）智能驾驶辅助系统中起着至关重要的作用。本文由ADAS资深系统工程师吴招辉于2017年11月22日撰写，深入介绍了超声波雷达的相关知识。 首先，超声波传感器被定义为利用高频机械波（20kHz以上）进行工作，这些波可在各种介质中传播，如气体、液体和固体，且具有方向性和能量传递能力强的特点。其产生机制包括电磁振动、压电效应和磁致伸缩效应等多种方式。工作原理基于声波发射、反射和接收，通过计算声波从发射到反射回来的时间差来确定目标的距离。温度变化会影响声波传播速度，因此需要考虑温度补偿。 超声波传感器内部结构主要包括导电螺杆（负责信号传输）、金属外壳（提供保护）、振子（调整波束角度和频率）、压电陶瓷晶片（能量转换元件）以及吸收块（防止反向声波干扰）。这些组件共同确保了传感器的高效运作。 性能指标是评价超声波传感器的关键参数，包括中心工作频率，即压电晶片的共振频率，它决定了传感器的能量输出和灵敏度。常见的工作频率有40KHz、48KHz和58KHz，选择合适的频率取决于不同车型对探测范围的需求。此外，灵敏度也是重要指标，它直接影响传感器对微弱回波的感知能力。 在汽车泊车测距应用中，对传感器的技术要求较高，需要精确的距离测量和快速反应能力。超声波雷达技术的应用广泛，包括但不限于倒车辅助、碰撞预警、行人检测等功能，确保行车安全。 超声波传感器的安装布置需考虑车辆布局和环境因素，以确保各个传感器能够覆盖到可能存在的障碍物，同时避免误报或漏报。典型的安装方案会根据车辆设计进行优化。 最后，文章还探讨了超声波雷达传感器的未来发展趋势，这可能涉及更高精度、更低功耗和更复杂的功能集成，以适应自动驾驶技术的不断进步。 这篇介绍详细阐述了超声波雷达系统的原理、关键部件、性能指标以及在汽车ADAS系统中的实际应用，为理解这一技术提供了全面的视角。